CN113182797A - 一种基于双宏-微结合机器人的微装配*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于双宏‑微结合机器人的微装配***,属于微装配技术领域。基于宏‑微结合机器人的微装配***包括操作平台、微零件装配平台、微零件放置平台、宏‑微结合机器人、水平显微视觉检测装置、垂直显微视觉检测装置和真空吸附装置,微零件装配平台设置于操作平台上,微零件装配平台的前侧和后侧分别设置有一个水平显微视觉检测装置和一个垂直显微视觉检测装置,微零件装配平台的左右侧均设置有一个宏‑微结合机器人,每个宏‑微结合机器人的前侧均设置有一个微零件放置平台,两个微零件放置平台相互远离的一侧均设置有一个垂直显微视觉检测装置,真空吸附装置适于连接在宏‑微结合机器人的操作末端。
Description
技术领域
本发明涉及微装配***技术领域,具体而言,涉及一种基于宏-微结合机器人的微装配***。
背景技术
随着微装配技术的发展,微零件的结构形式以及微装配工艺逐渐复杂化。现有的微装配***一般由多个精密运动平台组合而成,存在装配效率不高,灵活性差的缺点,难以实现复杂微零件的装配任务要求。因此,灵活高效地完成复杂装配任务是微装配***设计的关键。而现有微装配***灵活性差、难以完成复杂装配任务。
发明内容
本发明旨在解决现有微装配***灵活性差、难以完成复杂装配任务的问题。
为解决上述问题,本发明提供了一种基于双宏-微结合机器人的微装配***(即一种基于宏/微结合机器人的微装配***),包括操作平台、微零件装配平台、微零件放置平台、宏-微结合机器人、水平显微视觉检测装置、垂直显微视觉检测装置和真空吸附装置,所述微零件装配平台设置于所述操作平台上,所述微零件装配平台的前侧和后侧分别设置有一个所述水平显微视觉检测装置和一个所述垂直显微视觉检测装置,所述微零件装配平台的左侧和右侧均设置有一个所述宏-微结合机器人,每个所述宏-微结合机器人的前侧均设置有一个所述微零件放置平台,两个所述微零件放置平台相互远离的一侧均设置有一个所述垂直显微视觉检测装置,所述真空吸附装置适于连接在所述宏-微结合机器人的操作末端,其中,所述水平显微视觉检测装置与所述垂直显微视觉检测装置均用于检测微零件的位置及姿态,所述宏-微结合机器人适于通过所述真空吸附装置拾取和释放所述微零件。
进一步地,所述水平显微视觉检测装置包括第一视觉检测机构和第一位置调整机构,所述第一位置调整机构与所述操作平台连接,所述第一视觉检测机构包括第一显微镜头和第一相机,所述第一显微镜头和所述第一相机分别与所述第一位置调整机构连接,所述第一显微镜头和所述第一相机均朝向正后方,所述第一位置调整机构用于带动所述第一显微镜头和所述第一相机在前后方向或左右方向或上下方向往复移动。
进一步地,所述第一位置调整机构包括第一姿态微调机构、第一位置微调机构、水平连接件、第一线性运动平台、第二线性运动平台、第三线性运动平台和第一安装底座;
所述第一安装底座设置于所述操作平台上,所述第一线性运动平台安装于所述第一安装底座上,所述第二线性运动平台滑动连接于所述第一线性运动平台上,所述第一线性运动平台适于驱动所述第二线性运动平台沿左右方向往复移动,所述第三线性运动平台滑动连接于所述第二线性运动平台上,所述第二线性运动平台适于驱动所述第三线性运动平台沿前后方向往复移动,所述水平连接件滑动连接于所述第三线性运动平台上,所述第三线性运动平台适于驱动所述水平连接件沿上下方向往复移动,所述第一位置微调机构与所述水平连接件连接,所述第一姿态微调机构与所述第一位置微调机构连接,所述第一显微镜头和所述第一相机分别与所述第一姿态微调机构连接,所述第一姿态微调机构用于所述第一显微镜头和所述第一相机在安装过程中的姿态微调,所述第一位置调整机构用于所述第一显微镜头和所述第一相机在安装过程中的位置微调。
进一步地,所述垂直显微视觉检测装置包括第二视觉检测机构和第二位置调整机构,所述第二位置调整机构与所述操作平台连接,所述第二视觉检测机构包括第二显微镜头和第二相机,所述第二显微镜头和所述第二相机分别与所述第二位置调整机构连接,所述第二显微镜头和所述第二相机均朝向正下方,所述第二位置调整机构用于带动所述第二显微镜头和所述第二相机在前后方向或左右方向或上下方向往复移动,其中,所述垂直显微视觉检测装置中的所述第二显微镜头和所述第二相机适于在所述第二位置调整机构的带动下移动至对应所述微零件放置平台或所述微零件装配平台的正上方。
进一步地,所述第二位置调整机构包括第二姿态微调机构、第二位置微调机构、垂直连接件、第四线性运动平台、第五线性运动平台、第六线性运动平台和第二安装底座;
所述第二安装底座设置于所述操作平台上,所述第四线性运动平台安装于所述第二安装底座上,所述第五线性运动平台滑动连接于所述第四线性运动平台上,所述第四线性运动平台适于驱动所述第五线性运动平台沿前后方向或左右方向中的一个方向往复移动,所述第六线性运动平台滑动连接于所述第五线性运动平台上,所述第五线性运动平台适于驱动所述第六线性运动平台沿前后方向或左右方向中的另一个方向往复移动,所述垂直连接件滑动连接于所述第六线性运动平台上,所述第六线性运动平台适于驱动所述垂直连接件沿上下方向往复移动,所述第二位置微调机构与所述垂直连接件连接,所述第二姿态微调机构与所述第二位置微调机构连接,所述第二显微镜头和所述第二相机分别与所述第二姿态微调机构连接,所述第二姿态微调机构用于所述第二显微镜头和所述第二相机在安装过程中的姿态微调,所述第二位置调整机构用于所述第二显微镜头和所述第二相机在安装过程中的位置微调。
进一步地,所述宏-微结合机器人包括六自由度串联机械臂与三自由度精密运动台,所述六自由度串联机械臂安装于所述操作平台上,所述三自由度精密运动台与所述六自由度串联机械臂的末端连接,其中,所述真空吸附装置连接于所述三自由度精密运动台的末端,被所述真空吸附装置拾取的所述微零件适于通过所述六自由度串联机械臂进行宏动运动,被所述真空吸附装置拾取的所述微零件适于通过所述三自由度精密运动台进行微动运动。
进一步地,所述六自由度串联机械臂的六个关节均为转动关节,所述三自由度精密运动台包括第七精密运动平台、第八精密运动平台和第九精密运动平台,所述第七精密运动平台与所述六自由度串联机械臂的末端连接,所述第八精密运动平台滑动连接于所述第七精密运动平台上,所述第七精密运动平台适于驱动所述第八精密运动平台沿所述第七精密运动平台的长度方向往复移动,所述第九精密运动平台滑动连接于所述第八精密运动平台,所述第八精密运动平台适于驱动所述第九精密运动平台沿所述第八精密运动平台的长度方向往复移动,所述真空吸附装置滑动连接于所述第九精密运动平台上,所述第九精密运动平台适于驱动所述真空吸附装置沿所述第九精密运动平台的长度方向往复运动,其中所述第七精密运动平台的长度方向、所述第八精密运动平台的长度方向以及所述第九精密运动平台的长度方向中任意两个方向相互垂直。
进一步地,所述真空吸附装置包括真空吸持器和气管,所述真空吸持器包括微吸头、快接阀门、金属气管、气管转接头和气管连接件,所述微吸头通过所述快接阀门与所述金属气管连接,所述气管转接头与所述金属气管远离所述快接阀门的一端连接,所述气管的一端与所述气管转接头连接,所述气管的另一端与外部的真空发生***连接,所述金属气管通过所述气管连接件与所述宏-微结合机器人的操作末端连接。
进一步地,还包括工具切换机构,两个所述工具切换机构分别设置于两个所述宏-微结合机器人相互远离的一侧,所述微吸头适于***所述工具切换机构中进行更换。
与现有技术相比,本发明提供的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,具有但不局限于以下技术效果:
两个微零件装配前,通过两个微零件放置平台分别放置一个微零件,通过微零件放置平台一侧的垂直显微视觉检测装置获取微零件放置平台上的微零件的位置及形状信息并发送至上位机,上位机对该信息进行处理后控制对应的宏-微结合机器人运动,使宏-微结合机器人操作末端的真空吸附装置到达微零件所在位置,开启负压力使真空吸附装置拾取微零件,再通过宏-微结合机器人将两个微零件移动至微零件装配平台,进而进行装配动作,本发明的一种基于宏-微结合机器人的微装配***,采用两个宏-微结合机器人进行复杂微零件装配,自由度数多,灵活度和装配效率较高;宏-微结合机器人末端的真空吸附装置可实现微零件的快速拾取与释放,通过微零件装配平台前侧和后侧的水平显微视觉检测装置和垂直显微视觉检测装置进行装配精度检测,保证装配地精度,提升了对于复杂微零件装配任务的适应能力。
附图说明
图1为本发明实施例的基于宏-微结合机器人的微装配***的示意性结构图;
图2为本发明实施例的水平显微视觉检测装置的示意性结构图;
图3为本发明实施例的垂直显微视觉检测装置的示意性结构图;
图4为本发明实施例的宏-微结合机器人的示意性结构图;
图5为本发明实施例的真空吸附装置的示意性结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
而且,在所有附图中,操作平台9为长方形平台并水平设置,其长边的两端指定为左右位置,其宽边的两端指定为前后位置。前述前后、左右的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1,本发明实施例的一种基于宏-微结合机器人的微装配***,包括操作平台9、微零件装配平台6、微零件放置平台5、宏-微结合机器人1、水平显微视觉检测装置3、垂直显微视觉检测装置4和真空吸附装置2,微零件装配平台6设置于操作平台9上,微零件装配平台6的前侧和后侧分别设置有一个水平显微视觉检测装置3和一个垂直显微视觉检测装置4,微零件装配平台6的左侧和右侧均设置有一个宏-微结合机器人1,每个宏-微结合机器人1的前侧均设置有一个微零件放置平台5,两个微零件放置平台5相互远离的一侧均设置有一个垂直显微视觉检测装置4,真空吸附装置2适于连接在宏-微结合机器人1的操作末端,其中,水平显微视觉检测装置3与垂直显微视觉检测装置4均用于检测微零件的位置及姿态,宏-微结合机器人1适于通过真空吸附装置2拾取和释放微零件。
这里,两个微零件装配前,通过两个微零件放置平台5分别放置一个微零件,通过微零件放置平台5一侧的垂直显微视觉检测装置4获取微零件放置平台上5的微零件的位置及形状信息并发送至上位机,上位机对该信息进行处理后控制对应的宏-微结合机器人1运动,使宏-微结合机器人1操作末端的真空吸附装置2到达微零件所在位置,开启负压力使真空吸附装置2拾取微零件,再通过宏-微结合机器人1将两个微零件移动至微零件装配平台6,进而进行装配动作,本发明的一种基于宏-微结合机器人的微装配***,采用两个宏-微结合机器人1进行复杂微零件装配,自由度数多,灵活度和装配效率较高;宏-微结合机器人1末端的真空吸附装置2可实现微零件的快速拾取与释放,通过微零件装配平台6前侧和后侧的水平显微视觉检测装置3和垂直显微视觉检测装置4进行装配精度检测,保证装配地精度,提升了对于复杂微零件装配任务的适应能力。
这里,由于微零件放置平台5与微零件装配平台6作用不同,微零件放置平台5是微零件还没有装配前所放置的一个位置,因此只需在微零件放置平台5左侧或右侧设置一个垂直显微视觉检测装置41即可,为宏-微结合机器人能够移动至微零件放置平台5并拾取微零件提供信息,在微零件放置平台5上对微零件的拾取不需要很精确,因此有一个垂直显微视觉检测装置4即可,可以节省操作平台9上空间的利用,防止互相干扰,节约成本,提高装配效率。而微零件装配平台6是用于装配两个微零件的,需要更加精确的操作,进而在微零件装配平台6前侧和后侧分别设置一个水平显微视觉检测装置3与垂直显微视觉检测装置4,为装配时提供更精确的信息。
参见图2和图1,可选地,水平显微视觉检测装置3包括第一视觉检测机构31和第一位置调整机构32,第一位置调整机构32与操作平台9连接,第一视觉检测机构31包括第一显微镜头311和第一相机312,第一显微镜头311和第一相机312分别与第一位置调整机构32连接,第一显微镜头311和第一相机312均朝向正后方,第一位置调整机构32用于带动第一显微镜头311和第一相机312在前后方向或左右方向或上下方向往复移动。
这里,通过第一显微镜头311进行微零件特征的观测,通过第一相机312获取微零件的图像信息并发送至上位机,通过“第一位置调整机构32用于带动第一显微镜头311和第一相机312在前后方向或左右方向或上下方向往复移动”保证第一位置调整机构32可以实现对第一显微镜头311和第一相机312在三维空间中的线性运动,保证第一视觉检测机构31获取信息更全面。
参见图2和图1,具体地,第一位置调整机构32可以包括第一姿态微调机构321、第一位置微调机构322、水平连接件323、第一线性运动平台324、第二线性运动平台325、第三线性运动平台326和第一安装底座327;
第一安装底座327设置于操作平台9上,第一线性运动平台324安装于第一安装底座327上,第二线性运动平台325滑动连接于第一线性运动平台324上,第一线性运动平台324适于驱动第二线性运动平台325沿左右方向往复移动,第三线性运动平台326滑动连接于第二线性运动平台325上,第二线性运动平台325适于驱动第三线性运动平台326沿前后方向往复移动,水平连接件323滑动连接于第三线性运动平台326上,第三线性运动平台326适于驱动水平连接件323沿上下方向往复移动,第一位置微调机构322与水平连接件323连接,第一姿态微调机构321与第一位置微调机构322连接,第一显微镜头311和第一相机312分别与第一姿态微调机构321连接,第一姿态微调机构321用于第一显微镜头311和第一相机312在安装过程中的姿态微调,第一位置微调机构322用于第一显微镜头311和第一相机312在安装过程中的位置微调。
参见图3和图1,可选地,垂直显微视觉检测装置4包括第二视觉检测机构41和第二位置调整机构42,第二位置调整机构42与操作平台9连接,第二视觉检测机构41包括第二显微镜头411和第二相机412,第二显微镜头411和第二相机412分别与第二位置调整机构42连接,第二显微镜头411和第二相机412均朝向正下方,第二位置调整机构42用于带动第二显微镜头411和第二相机412在前后方向或左右方向或上下方向往复移动,其中,垂直显微视觉检测装置4中的第二显微镜头411和第二相机412适于在第二位置调整机构42的带动下移动至对应微零件放置平台5或微零件装配平台6的正上方。
这里,通过第二显微镜头411进行微零件特征的观测,通过第二相机412获取微零件的图像信息并发送至上位机,通过“第二位置调整机构42用于带动第二显微镜头411和第二相机412在前后方向或左右方向或上下方向往复移动”保证第二位置调整机构42实现对第二显微镜头411和第二相机412在三维空间中的线性运动,保证第一视觉检测机构41获取信息更全面,朝下的第二显微镜头411、第二相机412与朝后的第一显微镜头311、第一相机312配合,保证能够对装配时的微零件进行360°无死角的检测,辅助宏-微结合机器人1能够根据第二视觉检测机构41和第一视觉检测机构31获取的信息完成复杂微零件的精装配。
参见图3和图1,具体地,第二位置调整机构42可以包括第二姿态微调机构421、第二位置微调机构422、垂直连接件423、第四线性运动平台424、第五线性运动平台425、第六线性运动平台426和第二安装底座427;
第二安装底座427设置于操作平台9上,第四线性运动平台424安装于第二安装底座427上,第五线性运动平台425滑动连接于第四线性运动平台424上,第四线性运动平台424适于驱动第五线性运动平台425沿前后方向或左右方向中的一个方向往复移动,第六线性运动平台426滑动连接于第五线性运动平台425上,第五线性运动平台425适于驱动第六线性运动平台426沿前后方向或左右方向中的另一个方向往复移动,垂直连接件423滑动连接于第六线性运动平台426上,第六线性运动平台426适于驱动垂直连接件423沿上下方向往复移动,第二位置微调机构422与垂直连接件423连接,第二姿态微调机构421与第二位置微调机构422连接,第二显微镜头411和第二相机412分别与第二姿态微调机构421连接,第二姿态微调机构421用于第二显微镜头411和第二相机412在安装过程中的姿态微调,第二位置微调机构422用于第二显微镜头411和第二相机412在安装过程中的位置微调。
参见图4和图1,可选地,宏-微结合机器人1包括六自由度串联机械臂11与三自由度精密运动台12,六自由度串联机械臂11安装于操作平台9上,三自由度精密运动台12与六自由度串联机械臂11的末端连接,其中,真空吸附装置2连接于三自由度精密运动台12的末端,被真空吸附装置2拾取的微零件适于通过六自由度串联机械臂11进行宏动运动,被真空吸附装置2拾取的微零件适于通过三自由度精密运动台12进行微动运动。
这里,六自由度串联机械臂11为宏动模块,在微装配过程中实现微零件的转运工作,三自由度精密运动台12为微动模块,在微装配过程中实现微零件的接近与装配工作。
参见图4和图1,可选地,六自由度串联机械臂11的六个关节均为转动关节,三自由度精密运动台12包括第七精密运动平台121、第八精密运动平台122和第九精密运动平台123,第七精密运动平台121与六自由度串联机械臂11的末端连接,第八精密运动平台122滑动连接于第七精密运动平台121上,第七精密运动平台121适于驱动第八精密运动平台122沿第七精密运动平台121的长度方向往复移动,第九精密运动平台123滑动连接于第八精密运动平台122,第八精密运动平台122适于驱动第九精密运动平台123沿第八精密运动平台122的长度方向往复移动,真空吸附装置2滑动连接于第九精密运动平台123上,第九精密运动平台123适于驱动真空吸附装置2沿第九精密运动平台123的长度方向往复运动,其中第七精密运动平台121的长度方向、第八精密运动平台122的长度方向以及第九精密运动平台123的长度方向中任意两个方向相互垂直。
这里,通过第七精密运动平台121的长度方向、第八精密运动平台122的长度方向以及第九精密运动平台123的长度方向中任意两个方向相互垂直,保证单独以三自由度精密运动台12来说,连接在第九精密运动平台123上的真空吸附装置2可以在三维空间中进行线性的微动运动,再配合六自由度串联机械臂11提供的六个自由度的宏动运动,将微动和宏动集成为机器人一体。
可选地,真空吸附装置2包括真空吸持器21和气管22,真空吸持器21包括微吸头211、快接阀门212、金属气管213、气管转接头214和气管连接件215,微吸头211通过快接阀门212与金属气管213连接,气管转接头214与金属气管213远离快接阀门212的一端连接,气管22的一端与气管转接头214连接,气管22的另一端与外部的真空发生***连接,金属气管213通过气管连接件215与宏-微结合机器人1的操作末端连接。其中,宏-微结合机器人1的操作末端指的是前述的第九精密运动平台123。
参见图5和图1,可选地,还包括工具切换机构7,两个工具切换机构7分别设置于两个宏-微结合机器人1相互远离的一侧,微吸头211适于***工具切换机构7中进行更换。
这里,不同的微吸头211,其末端形状各不相同,装配过程中可由宏-微结合机器人1移动至工具切换机构7处进行微吸头211的快速更换。
本发明工作的工作原理总体可概括为:
步骤一、宏-微结合机器人1的六自由度串联机械臂11运动,使宏-微结合机器人1末端的真空吸附装置2到达工具切换机构7处,进行微吸头211的快速更换;
步骤二、宏-微结合机器人1的六自由度串联机械臂11运动,使宏-微结合机器人1末端的真空吸附装置2到达微零件放置平台5附近区域;
步骤三、微零件放置平台5侧边的垂直显微视觉检测装置4中的第二位置调整机构42对第二视觉检测机构41进行位置调整,位置调整完成后第二视觉检测机构41开始获取微零件放置平台5中的微零件的位置及形状信息并发送至上位机,上位机对该信息进行处理后控制三自由度精密运动台12运动,使宏-微结合机器人1末端的真空吸附装置2到达微零件所在位置,开启负压力拾取微零件;
步骤四、宏-微结合机器人1的六自由度串联机械臂11运动,使宏-微结合机器人1末端的真空吸附装置2吸附微零件至微零件装配平台6处,之后的微装配过程中六自由度串联机械臂11一直保持当前位姿不动;
步骤五、微零件装配平台6前端和后端放置的水平显微视觉检测装置3和垂直显微视觉检测装置4开始分别通过控制第一位置调整机构32和第二位置调整机构42进行第一视觉检测机构31和第二视觉检测机构41的位置调整工作,位置调整完成后第一视觉检测机构31和第二视觉检测机构41开始获取微零件装配平台6区域内的微零件的位置及形状信息并发送至上位机,上位机对该信息进行处理后控制三自由度精密运动台12运动,进行零件微装配工作;
步骤六、零件微装配工作完成后,再次由第一视觉检测机构31和第二视觉检测机构41获取微零件装配平台6区域内的已装配微器件的位置及形状信息并发送至上位机,上位机进行装配精度检测,若精度未达到要求,则返回步骤五,由三自由度精密运动台12重新进行微装配操作,若精度达到要求,则由一个宏-微结合机器人1末端的的真空吸附装置2开启正压力,该宏-微结合机器人1返回初始位姿,另一个宏-微结合机器人1末端的的真空吸附装置2保持负压力,此宏-微结合机器人1将已装配完成的微器件移开微零件装配平台6区域,装配完成。
末端工具切换模块可利用现有技术来实现,可以是在该模块上放有多个不同的末端工具,然后通过工具快换装置实现末端工具的快速切换。例如,可以使用机器人工具快换装置来实现。
术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”和“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
虽然本发明公开披露如上,但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,包括操作平台(9)、微零件装配平台(6)、微零件放置平台(5)、宏-微结合机器人(1)、水平显微视觉检测装置(3)、垂直显微视觉检测装置(4)和真空吸附装置(2),所述微零件装配平台(6)设置于所述操作平台(9)上,所述微零件装配平台(6)的前侧和后侧分别设置有一个所述水平显微视觉检测装置(3)和一个所述垂直显微视觉检测装置(4),所述微零件装配平台(6)的左侧和右侧均设置有一个所述宏-微结合机器人(1),每个所述宏-微结合机器人(1)的前侧均设置有一个所述微零件放置平台(5),两个所述微零件放置平台(5)相互远离的一侧均设置有一个所述垂直显微视觉检测装置(4),所述真空吸附装置(2)适于连接在所述宏-微结合机器人(1)的操作末端,其中,所述水平显微视觉检测装置(3)与所述垂直显微视觉检测装置(4)均用于检测微零件的位置及姿态,所述宏-微结合机器人(1)适于通过所述真空吸附装置(2)拾取和释放所述微零件。
2.根据权利要求1所述的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,所述水平显微视觉检测装置(3)包括第一视觉检测机构(31)和第一位置调整机构(32),所述第一位置调整机构(32)与所述操作平台(9)连接,所述第一视觉检测机构(31)包括第一显微镜头(311)和第一相机(312),所述第一显微镜头(311)和所述第一相机(312)分别与所述第一位置调整机构(32)连接,所述第一显微镜头(311)和所述第一相机(312)均朝向正后方,所述第一位置调整机构(32)用于带动所述第一显微镜头(311)和所述第一相机(312)在前后方向或左右方向或上下方向往复移动。
3.根据权利要求2所述的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,所述第一位置调整机构(32)包括第一姿态微调机构(321)、第一位置微调机构(322)、水平连接件(323)、第一线性运动平台(324)、第二线性运动平台(325)、第三线性运动平台(326)和第一安装底座(327);
所述第一安装底座(327)设置于所述操作平台(9)上,所述第一线性运动平台(324)安装于所述第一安装底座(327)上,所述第二线性运动平台(325)滑动连接于所述第一线性运动平台(324)上,所述第一线性运动平台(324)适于驱动所述第二线性运动平台(325)沿左右方向往复移动,所述第三线性运动平台(326)滑动连接于所述第二线性运动平台(325)上,所述第二线性运动平台(325)适于驱动所述第三线性运动平台(326)沿前后方向往复移动,所述水平连接件(323)滑动连接于所述第三线性运动平台(326)上,所述第三线性运动平台(326)适于驱动所述水平连接件(323)沿上下方向往复移动,所述第一位置微调机构(322)与所述水平连接件(323)连接,所述第一姿态微调机构(321)与所述第一位置微调机构(322)连接,所述第一显微镜头(311)和所述第一相机(312)分别与所述第一姿态微调机构(321)连接,所述第一姿态微调机构(321)用于所述第一显微镜头(311)和所述第一相机(312)在安装过程中的姿态微调,所述第一位置调整机构(322)用于所述第一显微镜头(311)和所述第一相机(312)在安装过程中的位置微调。
4.根据权利要求1所述的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,所述垂直显微视觉检测装置(4)包括第二视觉检测机构(41)和第二位置调整机构(42),所述第二位置调整机构(42)与所述操作平台(9)连接,所述第二视觉检测机构(41)包括第二显微镜头(411)和第二相机(412),所述第二显微镜头(411)和所述第二相机(412)分别与所述第二位置调整机构(42)连接,所述第二显微镜头(411)和所述第二相机(412)均朝向正下方,所述第二位置调整机构(42)用于带动所述第二显微镜头(411)和所述第二相机(412)在前后方向或左右方向或上下方向往复移动,其中,所述垂直显微视觉检测装置(4)中的所述第二显微镜头(411)和所述第二相机(412)适于在所述第二位置调整机构(42)的带动下移动至对应所述微零件放置平台(5)或所述微零件装配平台(6)的正上方。
5.根据权利要求4所述的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,所述第二位置调整机构(42)包括第二姿态微调机构(421)、第二位置微调机构(422)、垂直连接件(423)、第四线性运动平台(424)、第五线性运动平台(425)、第六线性运动平台(426)和第二安装底座(427);
所述第二安装底座(427)设置于所述操作平台(9)上,所述第四线性运动平台(424)安装于所述第二安装底座(427)上,所述第五线性运动平台(425)滑动连接于所述第四线性运动平台(424)上,所述第四线性运动平台(424)适于驱动所述第五线性运动平台(425)沿前后方向或左右方向中的一个方向往复移动,所述第六线性运动平台(426)滑动连接于所述第五线性运动平台(425)上,所述第五线性运动平台(425)适于驱动所述第六线性运动平台(426)沿前后方向或左右方向中的另一个方向往复移动,所述垂直连接件(423)滑动连接于所述第六线性运动平台(426)上,所述第六线性运动平台(426)适于驱动所述垂直连接件(423)沿上下方向往复移动,所述第二位置微调机构(422)与所述垂直连接件(423)连接,所述第二姿态微调机构(421)与所述第二位置微调机构(422)连接,所述第二显微镜头(411)和所述第二相机(412)分别与所述第二姿态微调机构(421)连接,所述第二姿态微调机构(421)用于所述第二显微镜头(411)和所述第二相机(412)在安装过程中的姿态微调,所述第二位置调整机构(422)用于所述第二显微镜头(411)和所述第二相机(412)在安装过程中的位置微调。
6.根据权利要求1所述的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,所述宏-微结合机器人(1)包括六自由度串联机械臂(11)与三自由度精密运动台(12),所述六自由度串联机械臂(11)安装于所述操作平台(9)上,所述三自由度精密运动台(12)与所述六自由度串联机械臂(11)的末端连接,其中,所述真空吸附装置(2)连接于所述三自由度精密运动台(12)的末端,被所述真空吸附装置(2)拾取的所述微零件适于通过所述六自由度串联机械臂(11)进行宏动运动,被所述真空吸附装置(2)拾取的所述微零件适于通过所述三自由度精密运动台(12)进行微动运动。
7.根据权利要求6所述的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,所述六自由度串联机械臂(11)的六个关节均为转动关节,所述三自由度精密运动台(12)包括第七精密运动平台(121)、第八精密运动平台(122)和第九精密运动平台(123),所述第七精密运动平台(121)与所述六自由度串联机械臂(11)的末端连接,所述第八精密运动平台(122)滑动连接于所述第七精密运动平台(121)上,所述第七精密运动平台(121)适于驱动所述第八精密运动平台(122)沿所述第七精密运动平台(121)的长度方向往复移动,所述第九精密运动平台(123)滑动连接于所述第八精密运动平台(122),所述第八精密运动平台(122)适于驱动所述第九精密运动平台(123)沿所述第八精密运动平台(122)的长度方向往复移动,所述真空吸附装置(2)滑动连接于所述第九精密运动平台(123)上,所述第九精密运动平台(123)适于驱动所述真空吸附装置(2)沿所述第九精密运动平台(123)的长度方向往复运动,其中所述第七精密运动平台(121)的长度方向、所述第八精密运动平台(122)的长度方向以及所述第九精密运动平台(123)的长度方向中任意两个方向相互垂直。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,所述真空吸附装置(2)包括真空吸持器(21)和气管(22),所述真空吸持器(21)包括微吸头(211)、快接阀门(212)、金属气管(213)、气管转接头(214)和气管连接件(215),所述微吸头(211)通过所述快接阀门(212)与所述金属气管(213)连接,所述气管转接头(214)与所述金属气管(213)远离所述快接阀门(212)的一端连接,所述气管(22)的一端与所述气管转接头(214)连接,所述气管(22)的另一端与外部的真空发生***连接,所述金属气管(213)通过所述气管连接件(215)与所述宏-微结合机器人(1)的操作末端连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于双宏-微结合机器人的微装配***,其特征在于,还包括工具切换机构(7),两个所述工具切换机构(7)分别设置于两个所述宏-微结合机器人(1)相互远离的一侧,所述微吸头(211)适于***所述工具切换机构(7)中进行更换。
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